(57)【要約】【課題】半導体ウエハ４２に形成された半導体素子４１の電気的測定を行なうプローブカード４３のプローブ針４４間に確実にかつ非常に容易に短時間で搭載することが可能なチップ部品１５を提供する。【解決手段】チップ部品１５の互いに対向する両側端にそれぞれ断面がＬ字状をなす電極１６を設け、これらの電極１６を互いに平行に配されるプローブ針４４等の配線導体２０上に搭載し、半田２１によって接続固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子を構成するチップ部品において、
互いに交差する複数の受け面を有する電極を設けたことを特徴とするチップ部品。
【請求項２】
互いにほぼ直交する２つの受け面を有し、断面がほぼＬ字状をなす電極を互いに対向する反対側の側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【請求項３】
両側の側壁と底面とを有し、断面がほぼＵ字状をなす電極を互いに対向する反対側の側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【請求項４】
互いにほぼ平行に配される配線導体間に搭載されるとともに、前記電極の受け面が前記配線導体によって受けられることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のチップ部品。
【請求項５】
前記電極の外側面を配線材料の半田付け部とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のチップ部品。
【請求項６】
前記電極の外側面であってこのチップ部品の主面とほぼ平行な面を回路基板の接続用ランドと接続する電極とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のチップ部品。
【請求項７】
抵抗、コンデンサ、またはコイルであることを特徴とする請求項１に記載のチップ部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップ部品に係り、とくに回路素子を構成する抵抗、コンデンサ、コイル等のチップ部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機や小型携帯情報機器の目覚しい発展に伴い、今後さらに高性能で小型の電子部品または超小型のシステムが要求される。このような要求を達成するために、機能素子である半導体のベアチップをより高精度に実装する必要性が高まる。さらに３次元のシリコン実装や、システムを早く実現し、コスト、信頼性、機能、サイズ等において最適化されたＳＯＰ（Ｓｙｓｔｅｍ−Ｏｎ−Ｐａｃｋａｇｅ）が必要になってくる。そしてこのようなパッケージに対応できるＫＧＤ（Ｋｎｏｗｎ  Ｇｏｏｄ  Ｄｉｅ、半導体ベアチップの１種）への必要性も高まっている。
【０００３】
従って半導体ウエハに形成された多数の半導体チップを、分割する前のウエハ状態のままで組立て品と同等の品質レベルを保証したアットスピード等での電気的検査のニーズが高まっている。
【０００４】
このようなウエハ状態で半導体素子を検査するための検査装置は例えば図１４および図１５に示すように、プローブカード３を備え、このプローブカード３によって半導体素子１を半導体ウエハ２上において直接検査するようにしている。
プローブカード３は半導体素子１に対して電源電圧を印加したり検出用信号を入出力するためのプローブ針４を備え、これらのプローブ針４をプローブカード３の下面において合成樹脂等の絶縁支持部５によって支持している。プローブ針４の先端部は半導体ウエハ２の中央部の半導体素子１の電極パッド６に接触して電気的検査を行なうようにしている。
【０００５】
ここでとくに半導体素子１の動作が高速化するのにつれて、ノイズの低減やＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）の改善のためにデカップコンデンサ、終端抵抗等のチップ部品から成る周辺部品を半導体素子１の近くに置く必要がある。これは例えば特開平１０−２６７９６３号公報によって示されるように、プローブ針４の等価回路はインダクタンス成分が支配的だからである。なおデカップコンデンサを半導体１の近くに配置する必要性については、特開平１１−３５２１４９号公報にも開示されている。
【０００６】
また電源端子とグランド端子、または例えばＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）に代表されるようなペアの信号ラインが互いに隣合わせになるように電極パッドレイアウトを行なうと、相互誘導によってインダクタンス成分を少なくして上記の特性を改善できるために、最近の半導体素子の電極パッドレイアウトにおいては電源端子とグランド端子、またはペアの信号ラインを隣合わせになるように配置する傾向にある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２６７９６３号公報
【特許文献２】特開平１１−３５２１４９号公報
【発明が解決しようとする課題】
図１４および図１５に示すように、プローブカード３の下面に互いに隣合うように取付けられるプローブ針４間に直接デカップコンデンサ、終端抵抗等のチップ部品７を半導体素子１の近くに実装する場合には従来は図１３に示すようなチップ部品７が用いられていた。すなわちほぼ直方体状をなす小さな部品であって、その両端にそれぞれ導体から成る電極８を形成した構成になっていた。
【０００８】
このようなチップ部品７を図１４および図１５に示すようにプローブ針４間に実装する場合に、チップ部品７それ自身が小さく、またプローブ針４の構造上取付けるチップ部品７が落下しないようにピンセット等で保持しながら半田付け作業を行なう必要があり、このために作業が非常に困難で、しかもチップ部品７の取付け位置がずれ易く不安定になっていた。また取付け作業が容易でないために、長時間プローブ針４に熱を加えることがよくある。その結果プローブ針４を保持している絶縁支持体５が熱でダメージを受け、これによってプローブ針４の位置がずれる問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、互いに隣合うプローブ針等の配線導体間に対する実装が確実でしかも非常に容易であって、短時間で配線導体に対する電気的な接続を行なうことが可能で、しかも信頼性の向上が期待できるチップ部品を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願の主要な発明は、
回路素子を構成するチップ部品において、
互いに交差する複数の受け面を有する電極を設けたことを特徴とするチップ部品に関するものである。
【００１１】
ここで互いにほぼ直交する２つの受け面を有し、断面がほぼＬ字状をなす電極を互いに対向する反対側の側面に設けたことが好ましい。また両側の側壁と底面とを有し、断面がほぼＵ字状をなす電極を互いに対向する反対側の側面に設けたことが好ましい。また互いにほぼ平行に配される配線導体間に搭載されるとともに、前記電極の受け面が前記配線導体によって受けられることが好ましい。また前記電極の外側面を配線材料の半田付け部とすることが好ましい。また前記電極の外側面であってこのチップ部品の主面とほぼ平行な面を回路基板の接続用ランドと接続する電極とすることが好ましい。また抵抗、コンデンサ、またはコイルであることが好ましい。
【００１２】
本願に含まれる発明の好ましい態様は、抵抗、コンデンサ、コイル等のチップ部品の電極部分をガルウイング（Ｇｕｌｌ  Ｗｉｎｇ、カモメの翼）構造にすることによって、互いにほぼ平行に配される配線導体、例えば隣合うプローブ針間へ上記チップ部品の実装が確実でかつ容易になるチップ部品の実装構造に関するものである。また電極の外側面であって上面を接続用のランドとして使用することができ、配線の接続や部品の実装を行なうことができる。また上記チップ部品を天地反転させることによって、通常のチップ部品としても使用できる。なおこのようなチップ部品の実装構造は、半導体ウエハの品質検査に用いるプローブカードに適用することを主眼としている。しかし本願発明はそれ以外の同様あるいは類似な場合についても適用可能である。
【００１３】
上記の態様によると、互いに隣合うプローブ針間へのチップ部品の実装が、確実でかつ非常に容易になり、しかも実装時に短時間で接続することが可能になり、信頼性の向上が期待できる。また実装時間が非常に短くなるために、プローブ針に対する熱のダメージを少なくでき、プローブ針の取付け位置がずれるのを防止できるようになる。また実装作業時間が非常に短くなるために、プローブカードのコストダウン化が可能になる。また互いに隣合うプローブ針間の間隔が異なっていても容易に実装できる。
【００１４】
このようなチップ部品はプローブカードのプローブ針間以外の部分にも搭載することが可能であって、電極部分の外表面をパターンのランドとして使用することができ、配線を施したり部品を実装できるようになる。またチップ部品は、例えばコンデンサ、抵抗、コイル等の総てに対応可能である。さらには天地を反転させて通常のチップ部品としても使用することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の第１の実施の形態のチップ部品１５を示している。
このチップ部品１５は回路素子を構成する抵抗、コンデンサ、コイル等の部品であって、その本体部が直方体状をなす部品である。そしてこのチップ部品１５の両側にはそれぞれ電極１６が取付けられる。電極１６は真鍮、銅等の導体金属から構成されるとともに、断面がほぼＬ字状をなしており、その内側には垂直面から成る受け面１７と水平面から成る受け面１８とが構成される。
【００１６】
このようなチップ部品１５は上記両側の電極１６によって図１および図２に示すように、互いに隣接する一対の配線導体２０間に搭載される。すなわち配線導体２０が上記電極１６の垂直な受け面１７と水平な受け面１８とに接するように搭載され、しかも電極１６の受け面１７、１８と配線導体２０との間に予め塗布されたクリーム半田を溶融させて半田２１によって接続を行なうようにしている。とくにここで両側の電極１６の垂直な受け面１７間の間隔が一対の配線導体２０間の隙間とほぼ同じ値に設定しておくことによって、一対の配線導体２０間に上記チップ部品１５を安定に搭載することが可能になる。
【００１７】
このように本実施の形態においてはチップ部品１５の対向する両側端に設けられる電極１６を図１および図２に示すような断面Ｌ字状であってガルウイング（Ｇｕｌｌ  Ｗｉｎｇ、カモメの翼）型とし、チップ部品１５を一対のプローブ針等の配線導体２０間に置いたときに半田付けを行なわなくても落下しない構造にしたものである。そして配線導体２０と接続する電極１６の受け面１７、１８の部分に予めクリーム半田等を塗布しておく。そして接続したい配線導体２０間に上述のようなガルウイング構造のチップ部品１５を置き、後は軽く熱を加えて予め塗布されたクリーム半田を溶融し、半田２１によって電極１６を配線導体２０に接続する。これによって確実でかつ非常に容易に短時間でチップ部品１５を互いに平行な配線導体２０上に搭載して接続することが可能になる。
【００１８】
このようなチップ部品１５の両側の電極１６は上述のように配線導体２０との接続に用いられるばかりでなく、図３に示すように、ボンディングワイヤ２３の接続用電極として用いることも可能である。すなわち互いに平行な配線導体２０間に搭載されたチップ部品１５の電極１６同士をボンディングワイヤ２３によって接続することができる。この場合にはボンディングワイヤ２３の両端をそれぞれチップ部品１５の電極１６の上面に半田付けする。あるいはまたチップ部品１５の電極１６の上面に別のチップ部品２２を搭載してもよい。このチップ部品２２は必ずしもガルウイング構造のチップ部品１５である必要はなく、通常の両端に電極が形成されたチップ部品であってよい。
【００１９】
上述のガルウイング構造の電極１６を有するチップ部品１５は図４に示すように通常の回路基板２４上に搭載することができる。すなわちチップ部品１５の両側の電極１６の上面をそれぞれ回路基板２４の接続用ランド２５に半田付けして接続することにより、このチップ部品１５を回路素子として用いることができる。従って図１および図２とは逆向きに天地を反転させて回路基板２４上に搭載することによって、通常のチップ部品としての使用が可能になる。
【００２０】
次に別の実施の形態を図６〜図８によって説明する。この実施の形態はチップ部品１５の両側の電極１６の構造を断面Ｌ字状の電極ではなく断面Ｕ字状の電極にしたものである。すなわち電極１６はその両側に側壁を有するとともに、底面を有し、断面をほぼＵ字状にしたものであって、このような断面Ｕ字状の電極１６によって配線導体２０を受入れるようにしたものである。なおここでも配線導体２０と電極１６とは半田２１によって互いに接続される。またこのようなチップ部品１５においても、図８に示すように、図６、図７とは上下を逆向きにして回路基板２４上に搭載することができる。すなわち両側の断面Ｕ字状の電極１６の下面を回路基板２４の接続用ランド２５に半田付けすることによって、通常のチップ部品１５としての使用が可能である。
【００２１】
次に上述のような断面がＬ字状をなす電極１６あるいは断面がＵ字状なす電極１６を有するチップ部品１５の使用例を図９および図１０によって説明する。この使用例は、半導体素子３０をまずインターポーザ基板３１上に実装する。そしてインターポーザ基板３１上の接続用ランド３２と半導体素子３０の電極パッドとをボンディングワイヤ３３によって接続する。そして半導体素子３０を実装したインターポーザ基板３１をマザーボード３４上に実装する。このときにインターポーザ基板３１の接続用ランド３２とマザーボード３４の接続用ランド３５とを配線導体３６によって接続する。
【００２２】
このような半導体素子３０の実装構造において、上記チップ部品１５はインターポーザ基板３１の接続用ランド３２とマザーボード３４の接続用ランド３５とを接続する配線導体３６であって互いに隣接する配線導体３６間に実装される。すなわちチップ部品１５の両側の電極１６が両側の配線導体３６を図２あるいは図７に示すように受入れ、しかも半田２１によって電極１６と配線導体３６とを接続する。従ってこのような構成によれば、チップ部品１５を隣接する配線導体３６間に確実にしかも容易に短時間で接続することが可能になり、信頼性の向上が期待できる。
【００２３】
次に上述のようなチップ部品１５をプローブカード４３のプローブ針４４に搭載する実施例を図１１および図１２によって説明する。プローブカード４３は半導体素子４１を半導体ウエハ４２上に形成した状態でカッティングする前にそのままの状態で検査を行なうためのものであって、下面に複数のプローブ針４４を放射状に備えている。プローブ針４４は円周状にプローブカード４３の下面に取付けられている絶縁支持部４５によって支持される。そしてプローブ針４４の先端部が半導体素子４１の電極パッド４６に接触することによって、半導体素子４１に対して電圧を印加し、電流を流しながら検査を行なうことになり、別のプローブ針４４の先端部が半導体ウエハ４２に形成された半導体素子４１の電極パッドに接触して電気的な検査を行なう。
【００２４】
ここで半導体素子４１の動作が高速になるにつれ、ノイズの削減やＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｔａｎｄｉｎｇ  Ｗａｖｅ  Ｒａｔｉｏ）の改善等のためのデカップコンデンサ、終端抵抗等の周辺部品を構成するチップ部品を半導体素子４１の近くに配置する必要がある。これはプローブ針４４が等価回路上インダクタンス成分として機能するからである。また電源端子とグランド端子、または例えばＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）に代表されるようなペアの信号ラインが互いに隣合わせになるように電極パッドレイアウトにすることによって、相互誘導によってインダクタンス分を少なくして上記の特性を改善できる。この場合にとくに互いに隣合うプローブ針４４間にチップ部品１５を搭載する必要性が生ずる。
【００２５】
ここでチップ部品１５がその両側の断面Ｌ字状あるいはＵ字状の電極１６を有しているために、このような電極１６によって近接するプローブ針４４間にチップ部品を安定に取付けることが可能になり、チップ部品１５が落下しないように安定に保持しながら半田付け作業を容易に行なうことが可能になる。すなわちチップ部品１５の電極１６の内側の部分にクリーム半田を塗布した状態で熱を加えることによって、容易にチップ部品１５の搭載と接続とを達成することが可能になる。なおとくに両側の電極１６を断面Ｌ字状にしたガルウイング構造のチップ部品１５において、この電極１６の横方向の長さはとくに厳密である必要がなく、様々なプローブ針４４間の間隔に合わせて適当な長さにしておくことができる。すなわち他の１本先のプローブ針４４に接触しないように必要に応じてガルウイング１６の部分の先端部をカットすればよい。
【００２６】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えばチップ部品１５の大きさや縦横比等は部品の機能や目的に応じて任意に変更可能である。またこのようなチップ部品１５の使用方法についても、インターポーザ基板やプローブカードへの実装に限られることなく、互いにほぼ平行に配される配線導体を有する各種の回路に広く搭載可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本願の主要な発明は、回路素子を構成するチップ部品において、互いに交差する複数の受け面を有する電極を設けたものである。
【００２８】
従ってこのようなチップ部品によれば、互いに交差する複数の受け面によって、電極を例えば互いにほぼ平行に配される配線導体間に搭載した状態でこの電極の互いに交差する複数の受け面の内の少なくとも１つの面を配線導体と半田付けすることによって、チップ部品を容易に接続固定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のチップ部品の取付けを示す要部斜視図である。
【図２】同チップ部品の要部縦断面図である。
【図３】同チップ部品の使用状態を示す斜視図である。
【図４】チップ部品を回路基板上に搭載した状態を示す斜視図である。
【図５】同チップ部品の正面図である。
【図６】別の実施の形態のチップ部品の要部斜視図である。
【図７】同チップ部品の使用状態を示す縦断面図である。
【図８】同チップ部品の天地を逆様にした状態で回路基板に実装したときの縦断面図である。
【図９】チップ部品をインターポーザ基板とマザーボードとの接続部に搭載した状態を示す平面図である。
【図１０】同縦断面図である。
【図１１】チップ部品を搭載したプローブカードの縦断面図である。
【図１２】同平面図である。
【図１３】従来のチップ部品の正面図、側面図、および斜視図である。
【図１４】同チップ部品を用いた従来のプローブカードの縦断面図である。
【図１５】同平面図である。
【符号の説明】
１‥‥半導体素子、２‥‥半導体ウエハ、３‥‥プローブカード、４‥‥プローブ針、５‥‥絶縁支持部、６‥‥電極パッド、７‥‥デカップコンデンサ、８‥‥電極、１５‥‥チップ部品、１６‥‥電極、１７‥‥受け面（垂直面）、１８‥‥受け面（水平面）、２０‥‥配線導体、２１‥‥半田、２２‥‥チップ部品、２３‥‥ボンディングワイヤ、２４‥‥回路基板、２５‥‥接続用ランド、３０‥‥半導体素子、３１‥‥インターポーザ基板、３２‥‥接続用ランド、３３‥‥ボンディングワイヤ、３４‥‥マザーボード、３５‥‥接続用ランド、３６‥‥配線導体、４１‥‥半導体素子、４２‥‥半導体ウエハ、４３‥‥プローブカード、４４‥‥プローブ針、４５‥‥絶縁支持部、４６‥‥電極パッド
【図１】
2005019753.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005019753.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005019753.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005019753.tif 000013
【図１２】
2005019753.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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